莺歌海盆地高温高压盖层封盖能力定量评价

莺歌海盆地是我国南海重要的新生代含油气盆地,随着浅层常压层系天然气开发程度的逐渐提高,中深层高温高压层系成为天然气勘探的主要目标,超压背景下盖层封闭的有效性受到广泛关注.近年来,不同学者针对莺歌海盆地盖层进行了大量的研究,但是对高温高压的气藏盖层的封闭机理、破坏条件及其定量评价仍存在一定的问题.通过对莺歌海盆地中深层高温高压层系盖层进行系统的分析,明确盖层的封闭机理为毛细管封闭和水力封闭.利用泥岩盖层排替压力、声波时差及孔隙度之间的关系,对莺歌海盆地区域性盖层的毛细管封闭能力进行预测.莺歌海盆地中深层盖层普遍具有较强的毛细管封闭能力.因此,超压诱发的水力破裂是油气多层位聚集的根本原因,进而提出了盖层水力破裂压力系数定量评价盖层水力破裂风险性.评价结果显示,盖层发生水力破裂与底辟构造活动具有明显的相关性,盖层水力破裂风险由底辟中心向外围逐渐减弱.位于莺歌海盆地斜坡近凹带,且紧邻乐东三大底辟的LD-B区块是油气富集的有利区域.      

赋予含油气系统内涵的南方海相含油气保存单元及其类型

南方海相勘探新区地质构造复杂，盖层剥蚀严重，水文开启程度高。油气保存条件是油气勘探与综合评价的关键．通过最近十年的南方海相勘探实践，建议在海相盆地(区块)优选过程中引入赋予具备整体封闭保存体系和含油气系统新内涵的“含油气保存单元”概念。整体封闭体系、圈闭、含油气目的层系是构成含油气保存单元的三个基本要素，从赋存油气藏目的层系之上的区域盖层覆盖程度、遮挡条件和封闭保存体系的顶界等三个方面入手圈定含油气保存单元的分布范围。以整体封闭保存体系的有效区域盖层与含油气系统存在的成生关系为基础，可将含油气保存单元划分出持续型、重建型、保持型、残留型等四种基本类型，提出了以现今含油气系统能否得以形成和保存的整体封闭保存条件为核心进行海相含油气保存单元评价的新思路，强调在勘探初期阶段只能以整体保存条件作为南方海相盆地(区块)评价优选的关键。     

被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史恢复方法及其应用

前人研究泥岩盖层封闭性时并没有考虑断裂的破坏程度,且对已被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的研究目前尚未见到文献报道,而这些问题对含油气盆地断裂发育区油气勘探至关重要.在被断裂破坏泥岩盖层封闭机理及其封闭演化特征研究的基础上,通过比较泥岩盖层断接厚度与其封油气所需的最小断接厚度的相对大小,将被断裂破坏泥岩盖层封闭分为未被断裂破坏和已被断裂破坏泥岩盖层封闭2种,并通过泥岩盖层和断层岩古排替压力恢复,确定泥岩盖层封闭能力形成距今时间、断层岩开始压实成岩距今时间和封闭能力形成距今时间,建立了一套被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史的恢复方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡5号构造被f₂断裂破坏东二段泥岩盖层封闭性演化史的恢复中.结果表明:在L₁、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇和L₉测线处,f₂断裂未破坏东二段泥岩盖层封闭,仍是东二段泥岩盖层封闭,其封闭性演化经历了不封闭和封闭阶段,目前具有较强的封闭能力.在L₂和L₈测线处f₂断裂已破坏了东二段泥岩盖层封闭,为f₂断裂断层岩封闭,其封闭能力演化经历了压实不封闭、成岩不封闭和成岩封闭3个阶段,目前也已具较强封闭能力,均有利于油气在东二段泥岩盖层之下储层中聚集与保存.与目前东二段泥岩盖层之下储层中已发现油气分布相吻合,表明该方法用于恢复被断裂破坏泥岩盖层封闭性演化史是可行的.      

亚诺斯盆地中部L区块Carbonera组油气成藏主控因素

L区块位于哥伦比亚亚诺斯盆地的前隆构造带以东的斜坡带上,其地层较平缓,圈闭规模小,油气分布不均,预测难度大。以亚诺斯盆地L区块勘探开发最新资料为基础,结合前人的研究成果,采用油气地质综合分析方法,探讨油气成藏主控因素,旨在指导下一步油气经济高效滚动勘探开发工作。研究结果表明,L区块Carbonera组的油气成藏主要受烃源岩、断层、盖层、储盖组合及圈闭的控制,且在油气成藏过程中,生烃中心控制着油气的富集及生物降解程度,断层控制着油气的分布,盖层的垂向封闭影响着油柱高度,多套储盖组合控制着油气藏的类型,圈闭的形态和大小则控制着油气藏的规模。     

超压盖层封烃能力的定量研究

根据低速渗流理论及松辽盆地嫩江组一段超压盖层的实际资料,证实盖层超压形成的本质因素是盖层毛细管孔隙的吸附阻力。在此基础上,论证了盖层超压的封闭能力是该盖层超压值的 2倍,超压盖层的总封闭能力是盖层底部岩石排替压力与 2倍盖层趄压值之和;结合超压盖层的成岩演化史及烃源岩生排烃史研究了超压盖层形成时间及其封烃有效性的评价方法,并以松辽盆地大庆长垣以东地区嫩江组一段区域盖层为例,研究了该盖层超压对其下部青山口组源岩层生排出的油气封盖的有效性。根据超压盖层的特点,论述了超压盖层在油气保存过程中的意义。     

西湖凹陷中央构造带中南部油气成藏条件、特征及富集规律

基于大量钻测资料、油气地球化学特征和流体包裹体测试分析,从烃源岩、储集层、盖层、圈闭等成藏要素及其时空匹配等对西湖凹陷中央构造带中南部纵向地层油气成藏条件、特征及富集规律进行了研究。源岩方面,平湖组煤系源岩为主要烃源岩,还原-弱还原和水动力较弱的沉积环境使源岩有机质得到很好保存;储集层方面,常规油气藏储层物性好,主要孔隙类型为原生孔和次生孔,下部低渗近致密-致密砂岩气藏物性较差,局部发育的"甜点"是有利储集体;盖层方面,花上段发育的区域盖层对花港组油气起到了较好的封闭,花下段和平湖组近致密-致密砂岩气除了常规泥岩盖层封闭外,还有致密砂岩物性封闭、气毛细管封闭和超压增压封闭;圈闭方面,花上段油气聚集在挤压反转型背斜圈闭中,而花下段、平湖组油气则聚集在非常规岩性圈闭或与构造叠加的复合圈闭中;成藏要素匹配方面,两者油气充注期与生储盖等成藏条件及其时空上都表现出有利匹配。两类油气藏的富集规律存在差异,断裂输导体系、圈闭条件和保存条件控制着花上段常规油气富集,源岩有机质丰度和物性控制平湖组近致密-致密砂岩油气富集,构造反转和断裂可能也对致密气也存在一定控制作用。     

过盖层断裂的垂向封闭性预测方法及其在冀中坳陷中的应用

为了研究含油气盆地断裂发育区油气纵向分布规律,在不同方向运移油气过盖层断裂的垂向封闭机制研究的基础上,通过比较泥岩盖层断接厚度与其油源断裂或输导断裂在泥岩盖层内分段生长连接所需的最大断接厚度的相对大小,建立了一套不同方向运移油气过盖层断裂垂向封闭性的预测方法,并将其分别应用于渤海湾盆地冀中凹陷留楚地区东二、三段垂向运移油气过东一、二段泥岩盖层断裂垂向封闭性和文安斜坡沙二段侧向运移油气过沙一段底部泥岩盖层断裂垂向封闭性的预测中,结果表明:留楚地区东二、三段垂向运移油气过东一、二段泥岩盖层断裂垂向不封闭区主要分布在北部留楚背斜核部局部地区和西南广大地区,其余地区为过盖层断裂垂向封闭区。文安斜坡沙二段侧向运移油气过沙一段底部泥岩盖层断裂垂向不封闭区主要分布在东部和中部地区,其余地区为过盖层断裂垂向封闭区。与目前留楚地区东一段、馆陶组和文安斜坡区沙一段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于预测不同方向运移油气过盖层断裂的垂向封闭性是可行的。     

断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用: 以南堡凹陷中浅层为例

为了研究南堡凹陷中浅层油气成藏规律, 采用区域性盖层厚度与断裂断距大小比较和与油气分布关系分析的研究方法, 对断盖配置对沿断裂运移油气的封闭作用进行了研究.结果表明: 断盖配置对沿断裂运移油气有3级封闭作用: (1)当盖层厚度大于断裂断距, 且断接厚度大于一定值时, 盖层与断裂配置对沿断裂运移油气可起完全封闭作用; (2)当盖层厚度大于断裂断距, 但断接厚度小于一定值时, 断盖配置对沿断裂运移油气可起部分封闭作用; (3)当盖层厚度小于断距, 断接厚度小于零时, 断盖配置对沿断裂运移油气无封闭作用.南堡凹陷3套区域性盖层中东二段泥岩和馆三段火山岩2套区域性盖层与断裂配置对沿断裂运移油气均具有完全、部分和无封闭三级作用, 明下段泥岩区域性盖层与断裂配置仅具完全封闭作用.3套区域性盖层与断裂配置的封闭作用之间, 空间不同配置对南堡凹陷中浅层油气聚集分布层位和区域的控制作用主要表现在以下3个方面: (1)南堡2号地区东二段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气主要分布在其下; (2)南堡1~5区块东二段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭, 馆三段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气主要分布在东一段和馆四段; (3)南堡1号和4号局部地区东二段和馆三段区域性盖层与断裂配置为部分或无封闭, 明下段区域性盖层与断裂配置为完全封闭, 油气从下至上皆有分布.      

新疆库车坳陷逆掩断裂在油气运聚中的作用

在研究新疆库车坳陷逆掩断裂、源岩和盖层空间发育特征的基础上,研究了逆掩断裂与源岩、盖层的空间匹配关系.认为断穿源岩、盖层的逆掩断裂则是油气散失的通道;勾通源岩,但未断穿盖层的逆掩断裂则是油气聚集的输导通道,它们控制着库车坳陷油气的聚散及其在空间上的分布.在研究库车坳陷逆掩断裂活动史和源岩排烃史、盖层封闭能力形成史的基础上,研究了逆掩断裂与源岩、盖层的时间匹配关系,认为盖层与源岩的时间匹配关系控制着可供运移的油气量;逆掩断裂与源岩的时间匹配关系控制着可供聚集的油气量,盖层与逆掩断裂的时间匹配关系控制着油气的富集量.     

断盖配置渗漏油气时期确定方法及其应用

为了客观把握含油气系统中断裂处的油气纵向分布规律,在断盖配置渗漏油气机制及其渗漏油气时期构成研究的基础上,通过厘定断裂开始破坏泥岩盖层封闭时刻、断层岩开始封闭时刻和断裂活动停止时刻,确定断盖配置渗漏时期,并结合源岩排烃史,建立了一套确定断盖配置渗漏油气时期的方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号油田,研究F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏历史,确定油气渗漏时期。研究结果表明,南堡5号油田F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用是有限的,仅在P2和P8处使得断盖配置失效,发生油气渗漏。而且通过研究确定P2和P8处油气渗漏时期分别为距今约16~7.4 Ma和13.6~4.8 Ma。比较而言,P8处与P2处断盖配置渗漏油气时期相差不大,但P8处比P2处裂缝渗漏时期明显要短,导致P8处F3断裂对东二段泥岩盖层的破坏作用要相对弱一点,这与目前东二段泥岩盖层之下P8处发现油气、P2处未发现油气的勘探现状相吻合,表明该方法用于确定断盖配置油气渗漏时期是可行的。     

泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价方法及其应用

为了研究泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力,在泥质岩盖层对水溶相天然气封闭机理分析的基础上,利用达西定律建立了一套单位压差下水溶相天然气通过泥质岩盖层相对渗滤速度的研究方法,根据水溶相天然气通过泥质岩盖层渗滤速度的相对大小,建立了泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价指标———CSWI。CSWI既可以反映泥质岩盖层本身特征对水溶相天然气封闭能力的影响,又可以反映地层水特征对水溶相天然气封闭能力的影响。将CSWI应用于大庆长垣以东地区泉一、二段泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价中,结果得到该区泉一、二段泥质岩盖层在西部具有好的封闭水溶相天然气能力,向东部其封闭能力逐渐降为中等。评价结果与该区西部天然气相对富集的地质条件吻合,这表明该方法用于泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价是可行的。     

烃浓度盖层封闭天然气的有效性及其研究意义

本文在烃浓度盖层封闭机理及其形成地质条件分析的基础上，通过烃浓度盖层封闭能力形成时期的确定，利用其与气源岩排气门限的匹配关系，探讨了烃浓度盖层封闭天然气的有效性。烃浓度盖层封闭能力形成时期只有早于或相近于气源岩排气门限时，才能有效地封闭气源岩排出呈分子扩散相运移的天然气；否则其封闭的有效性变差。并以松辽盆地三肇凹陷青山口组烃浓度盖层对下伏侏罗系气源岩天然气封闭的有效性为例进行分析，阐明其在天然气远景资源评价中的重要意义     

Petroleum geology and exploration direction of gas province in deepwater area of North Carnarvon Basin,Australia

North Carnarvon Basin is a gas province with minor oily sweet spots in deepwater area with water depth more than 500 m, which is one of the hot spots of global petroleum exploration for its series of giant hydrocarbon discoveries in recent years. However, the degree of oil and gas exploration in deepwater area is still low, and the conditions for oil and gas accumulation are not clear. Based on the current exploration situation and latest database of fields, applying multidisciplinary analysis of hydrocarbon geology, hydrocarbon accumulation elements and its exploration direction of North Carnarvon Basin in deepwater area are analyzed. The results show that there are three sets of main source rocks in deepwater area of North Carnarvon Basin, which are Triassic marine shale in Locker Formation and delta coal-bearing mudstone with thin carbonaceous mudstone in Mungaroo Formation, Lower –Middle Jurassic paralic carbargilite and coal measure strata in Athol Formation and Murat Formation, Cretaceous delta mudstone in Barrow Group and marine shale in Muderong Formation. Most source rock samples show gas-prone capability. The coarse sandstone of delta facies in Middle–Upper Triassic Mungaroo Formation is the most important reservoir in deepwater area, Lower Cretaceous Barrow Group deep-water gravity flow or underwater fan turbidite sandstone is the secondly main reservoir. Lower Cretaceous marine shale in Muderong Formation is most important regional caprock. Triassic mudstone in Mungaroo Formation is an important interlayer caprock in deepwater area. There are two main reservoir accumulation assemblages in deepwater area, one is Triassic structural-unconformity plane reservoir accumulation assemblage of Locker Formation to Mungaroo Formation, and the other is Lower–Middle Jurassic Athol Formation and Murat Formation–Lower Cretaceous stratigraphic lithology-structural reservoir accumulation assemblage of Barrow Group to Muderong Formation. There are three main control factors of hydrocarbon Accumulation: One is coupling of source and seal control hydrocarbon distribution area, the second is multi-stage large wave dominated deltas dominate accumulation zone, the third is direction of hydrocarbon migration and accumulation in hydrocarbon-rich generation depression was controlled by overpressure. The south of Exmouth platform in deepwater area is adjacent to hydrocarbon rich depression zone, reservoir assemblage is characterized by “near source rocks, excellent reservoir facies, high position and excellent caprocks ”, which is the main battlefield of deepwater oil and gas exploration in North Carnarvon Basin at present. There are a lot of fault block traps in the northern structural belt of Exmouth platform, and the favorable sedimentary facies belt at the far end of delta plain in Mungaroo Formation is widely distributed, which is the next favorable exploration zone. The Lower Cretaceous, which is located at the concave edge uplift adjacent to the investigator depression and the Exmouth platform, also has a certain exploration prospect in northwest of deepwater area.     

CO2地质封存盖层密闭性研究现状与进展

CO₂地质封存是应对全球性气候变化、减排温室气体的关键技术之一。大规模CO₂注入地层容易出现泄漏问题,尤其是通过盖层的泄漏,包括毛细管泄漏、盖层水力破裂和沿盖层既有断层的泄漏等。因此,盖层密闭性评价对CO₂地质封存长期安全稳定性的预测至关重要的。通过对密闭机理、影响因素、破坏模式等影响CO₂地质封存盖层密闭性的研究现状进行总结,发现盖层密闭机理包括毛细管封闭、水力封闭和超压封闭,影响盖层密闭性的主要因素有盖层岩性、盖地比特征、盖层厚度、盖层岩石力学性质和封存压力,进而对CO₂注入过程中盖层密闭性的破坏模式进行评价,并对盖层密闭性研究的不足提出了一些见解。     

Alteration and Reformation of Hydrocarbon Reservoirs and Prediction of Remaining Potential Resources in Superimposed Basins

<正>Complex hydrocarbon reservoirs developed widely in the superimposed basins of China formed from multiple structural alterations,reformation and destruction of hydrocarbon reservoirs formed at early stages.They are characterized currently by trap adjustment,component variation, phase conversion,and scale reformation.This is significant for guiding current hydrocarbon exploration by revealing evolution mechanisms after hydrocarbon reservoir formation and for predicting remaining potential resources.Based on the analysis of a number of complex hydrocarbon reservoirs,there are four geologic features controlling the degree of destruction of hydrocarbon reservoirs formed at early stages:tectonic event intensity,frequency,time and caprock sealing for oil and gas during tectonic evolution.Research shows that the larger the tectonic event intensity,the more frequent the tectonic event,the later the last tectonic event,the weaker the caprock sealing for oil and gas,and the greater the volume of destroyed hydrocarbons in the early stages.Based on research on the main controlling factors of hydrocarbon reservoir destruction mechanisms,a geological model of tectonic superimposition and a mathematical model evaluating potential remaining complex hydrocarbon reservoirs have been established.The predication method and technical procedures were applied in the Tazhong area of Tarim Basin,where four stages of hydrocarbon accumulation and three stages of hydrocarbon alteration occurred.Geohistorical hydrocarbon accumulation reached 3.184 billion tons,of which 1.271 billion tons were destroyed.The total volume of remaining resources available for exploration is～1.9 billion tons.     

库车坳陷下第三系盖层封闭特征及其对油气成藏的控制作用

库车坳陷下第三系泥岩盖层不仅厚度大，而且分布广泛，具有较强的毛细管，超压封闭能力和较弱的抑制烃浓度封闭能力，综合评价认为，克拉苏，东秋立塔克和依南构造为好封盖能力区，由此向南封盖能力依次变差。下第三系泥岩盖层的分布控制着白垩系油气的分布，天然气藏分布于好封盖区内，油气藏则分布于中等封盖区内。下第三系泥岩盖层封闭能力形成时期晚于三叠纪和侏罗纪烃源源的大量排油期，不利于封闭油进行大规模运聚成藏，但早于三叠纪和侏罗纪烃源岩的大量排气期，有利于封闭天然气进行大规模运聚成藏。     

南黄海海域生储盖层特征及油气远景评价

根据近年来新取得的资料,结合前人的研究成果,对南黄海海域的生储盖层特征进行了综合研究。古生界、中生界海相地层为南黄海海域的主力烃源岩,从构造运动和沉积发育情况分析,将南黄海海域的古生界、中生界海相地层生成油气的成藏过程划分为三叠纪印支运动前、侏罗纪—白垩纪、古近纪和新近纪4个阶段。通过对生储盖层的特征分析,说明南黄海古生界、中生界海相地层油气资源具有开发前景。在对南黄海盆地海相中生界、古生界烃源条件和后期保存条件研究的基础上,预测了盆地内海相油气资源的有利运聚区,为南黄海海域的油气勘探及研究工作提供了依据,对我国新的海上油气开发及部署作出了贡献。     

新疆火焰山逆冲推覆构造成油特征

将构造演化过程与油气成藏过程有机结合,深入剖析新疆火焰山逆冲推覆构造带的演化过程、动力学机制、构造模式,及其与该区油气成藏的关系。研究表明,地震多发造就了该区油气生成运移的地球化学环境,火焰山构造带从早侏罗世开始的断褶运动和品质良好的烃源岩是有机质演化生烃的重要条件,中侏罗统为主要的储集层段,晚侏罗世沉积的一套厚800～1000 m的棕红色泥岩是侏罗纪油气藏的区域性盖层,断褶构造运动为油气运移提供动力。该地区的勘探已见相当数量的油气显示,以中小油气田为主。火焰山东端与七克台之间的地带是目前勘探的重点区域。     

Laboratory Simulation of Vertical Hydrocarbon Microseepage

Based on a conceptual model of hydrocarbon microseepage, a macro-sized experimental equipment used the matched mixtures of cement and quartz sand as simulated caprock and its overlying strata is first set up to simulate the processes of hydrocarbon microseepage and its near-surface expressions. The results of the simulation experiments suggest that simulated caprock and its overlying strata have a certain sealed capability; hydrocarbon microseepage is dominated by the pressure of point gas source, and temperature plays only a subordinate role; on the path of hydrocarbon microseepage, the distribution of hydrocarbon concentration is fan-shaped; differential adsorption of alkanes by the simulated caprock and its overlying strata results in the occurrence of a chromatographic effect. Different migrating patterns within simulated caprock are shown by the ratio of i-butane to n-butane. The concentration of hydrocarbon in the surface soil has good correspondence with the pressure of point gas source. These simulation results are significant to further study of the mechanism of anomalies recovered in surface geochemistry exploration.